目前我們已經(jīng)全面進(jìn)入了高清時代,,欣賞電影也逐漸從DVD效果過渡到720P或是1080P的概念,在監(jiān)控領(lǐng)域也同樣實現(xiàn)了從模擬高清到數(shù)字高清的升華,,科技的飛速發(fā)展讓我們看得更清楚,,已經(jīng)不再是概念,高清產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)同樣為視頻監(jiān)控帶來更廣闊的發(fā)展空間,,真真正正地走進(jìn)了人們的生活,。
作為高清監(jiān)控的視頻,以最基本的720P效果為例,,每路視頻壓縮到較低碼率也要每小時3G容量需求,,一個月監(jiān)控錄像就要2TB左右的容量,那么試想一下,,如果需要幾百上千路這樣的高清監(jiān)控,,如此龐大的視頻文件,有如潮水般的沖擊著存儲系統(tǒng),,不僅對存儲設(shè)備的容量,,讀寫性能、可靠提出了更高要求,,甚至連傳輸帶寬都成了高清監(jiān)控系統(tǒng)中比較棘手的問題,。根據(jù)“木桶法則”,高清監(jiān)控的圖像質(zhì)量或是穩(wěn)定性將取決于整個系統(tǒng)中最差的一環(huán),,而往往這最差的一環(huán)往往就出現(xiàn)是傳輸系統(tǒng)或存儲系統(tǒng)上,。針對以上問題,今天我們就來談?wù)勀壳案咔灞O(jiān)控中的傳輸與儲存:
高清監(jiān)控中的傳輸
在一般的監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸技術(shù)主要有六種基本傳輸方式,,各種方式都有不同的特點及實用性,。然而面對高清應(yīng)用的超大數(shù)據(jù)量帶寬以及實時性的要求,目前只有兩種傳輸方式在高清傳輸中得到認(rèn)可,,一種是采用光纖專線傳輸:這是解決長距離高清視頻監(jiān)控高速傳輸系統(tǒng)的最佳解決方式,,原因是光纖傳輸優(yōu)點很多衰減小、頻帶寬,、不受電磁波干擾,、保密性好,,缺點是長距離高成本;第二種是網(wǎng)絡(luò)傳輸:但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,,及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特殊要求和經(jīng)濟(jì)性考慮,,網(wǎng)絡(luò)傳輸也已成為長距離音視頻傳輸?shù)牟欢x擇和最經(jīng)濟(jì)型選擇。
高清與帶寬之間永遠(yuǎn)是相斥關(guān)系,,高清意味著高帶寬,。在視頻壓縮算法經(jīng)濟(jì)的情況下,一般說傳統(tǒng)模擬編碼D1(720×576)畫質(zhì)的碼流為2M左右,,那么以720P計算,,碼流約是D1的2倍,帶寬達(dá)到4M左右,,而采取1080P計算,,碼流更是D1的5倍,所用帶寬約為10M,。相比模擬光纖傳輸而言,,網(wǎng)絡(luò)傳輸高清視頻具有得天獨厚的成本優(yōu)勢,,但目前的互聯(lián)網(wǎng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠承載多路高清畫質(zhì),,必須采用專網(wǎng)。
高清視頻在網(wǎng)絡(luò)傳輸中,,主要限制來自帶寬,,加強帶寬建設(shè)是解決傳輸高清和網(wǎng)絡(luò)帶寬問題的必然途徑。以100M以太網(wǎng)為例,,在確保流暢的前提下,,實際上同時只能承載5路左右的高清圖像。如果同一視頻源有多個用戶訪問,,占用的帶寬會更大,。隨著目前網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的迅猛發(fā)展,局域網(wǎng)也逐漸朝1000M甚至10000M方向發(fā)展,。同時,,如果采用光網(wǎng)傳播,甚至可以使帶寬達(dá)到數(shù)G以上,。解決這些問題,,高清監(jiān)控才能得到淋漓盡致的發(fā)揮。
與此同時圖像壓縮格式也直接決定了對傳輸?shù)臏p負(fù)作用,,在文章《高清監(jiān)控存儲瓶頸H.264欲統(tǒng)一編碼標(biāo)準(zhǔn)》中我們可以做深刻了解,,通過先進(jìn)的編碼技術(shù),在畫質(zhì)效果影響最小的情況下,,使720P或是1080P監(jiān)控錄像從幾十M碼率壓縮到10M之內(nèi),,大大的節(jié)約了帶寬同時在存儲上節(jié)省了大量的空間,。
高清監(jiān)控中的存儲
高清監(jiān)控視頻存儲大多是以超大數(shù)據(jù)流為代價,因此對于高清視頻我們需要足夠的存儲空間,。選擇什么樣的高清存儲系統(tǒng)和方案將直接影響視頻流暢度,、系統(tǒng)穩(wěn)定性等一系列因素。現(xiàn)實中,,高清監(jiān)控存儲一般有兩種方法,,一種是小集中大匯聚,即前端分散式本地存儲,,如IPSAN構(gòu)架方式,;另一種是在大型項目里,高清視頻通過管理平臺+存儲服務(wù)器實現(xiàn)存儲,,其存儲服務(wù)器通常是存儲陣列,。
一般監(jiān)控系統(tǒng)中常用的大量數(shù)據(jù)存儲方式有DAS直連、NAS網(wǎng)絡(luò)硬盤和IPSAN等,。而對于高清監(jiān)控系統(tǒng)而言,,其中IPSAN方式采用IP構(gòu)架的以太網(wǎng)傳輸,具備良好的擴展性,、共享性和較低的分?jǐn)倯?yīng)用成本,,是目前多路高清監(jiān)控存儲主要采用的技術(shù)之一。此種存儲方式多半是采用我們常見的硬盤,,容量一般是TB級別,,隨著2TB硬盤甚至更高容量的產(chǎn)品走入我們視線,大型高清監(jiān)控系統(tǒng)PB級海量存儲解決方案也得到普遍應(yīng)用,。
高清的大容量需要有大型存儲,,而回放是否能支撐這么大的信息量也是問題。同時,,存儲的高清視頻的安全性要求也很高,。存儲的視頻錄像能否回放取決于幾個方面。一是存儲設(shè)備是否具有足夠的混合讀寫性能,,保證存儲可在大量高清視頻寫入的同時滿足多路視頻的回放,。混合讀寫性能混合性能不足,,不僅有可能影響正常的視頻寫入和回放,,嚴(yán)重地還有可能造成后續(xù)視頻完全無法寫入。二是存儲系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,。先進(jìn)的RAID技術(shù)高可靠的企業(yè)級磁盤可有效降低因為磁盤損壞而造成數(shù)據(jù)丟失的可能性,,保證高清視頻實時可用。三是數(shù)據(jù)備份,。重要場所的圖像或普通場所的某時段重要圖像往往需要有備份,,以確保在一段時間內(nèi)該視頻隨時可用,。一般可在視頻采集時同時保存到多臺存儲,或先保存單個文件,,之后再復(fù)制到另一臺存儲等方式來實現(xiàn),。對重要視頻文件的多重保存或備份是設(shè)計高清監(jiān)控系統(tǒng)時必須考慮的問題。四是平臺軟件媒體管理系統(tǒng)的有效性,,主要是媒體管理系統(tǒng)后臺的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計,。能否通過關(guān)鍵字,快速,、準(zhǔn)確,、有效地檢索到目標(biāo)視頻是媒體管理系統(tǒng)的重要指標(biāo),否則高清視頻即使保存下來,,也有可能無法檢索到,、無法用于圖像調(diào)用和圖像分析,那么圖像存儲就變得沒有意義,。”
以‘平安城市’項目為例,,存儲時間可由3個月或半年擴展到一年,加上前端監(jiān)控點位的后期擴展,,其需要的存儲容量則更大,。”若加裝智能分析模塊與時間、報警觸發(fā)存儲相結(jié)合,,視頻存儲所需要的空間將大大減少,。目前高清監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題之一是較多的無用視頻信息也被存儲,、傳輸,,既浪費了存儲空間,又增加了帶寬壓力,,而采用智能分析后,,對于這些無用視頻則可采用低碼流方式進(jìn)行壓縮或存儲,以節(jié)省存儲空間和減少帶寬壓力,。目前,,存儲系統(tǒng)主要用于調(diào)查或查詢使用,增加數(shù)據(jù)分析或挖掘功能將極大地提升存儲系統(tǒng)的價值,。